声辐射力脉冲成像对存在肌间静脉丛扩张的小腿后侧肌群弹性定量评估的价值
2020-03-06董雁雁孙谢璐王鹏飞徐茂晟邹春鹏
董雁雁,孙谢璐,王鹏飞,徐茂晟,邹春鹏
(温州医科大学附属第二医院 超声影像科,浙江 温州 325027)
小腿肌间静脉丛扩张因管腔内血流滞缓,与静脉内血栓形成有关,血栓可向上蔓延形成更严重的深静脉血栓[1-2],因而是肺栓塞发生的危险因素之一。目前小腿肌间静脉丛扩张的病因研究多集中于静脉瓣膜功能及静脉血液回流情况,对小腿肌肉因素的研究还较少。声辐射力脉冲成像(acoustic radiation force impulse,ARFI)中的声触诊组织量化(virtual touch tissues quantification,VTQ)是用于定量评估组织弹性的显像技术[3-5],现已被初步应用于健康人群的小腿肌肉性质分析[6-7]。 本研究应用ARFI-VTQ技术评估存在小腿后侧肌群肌间静脉丛扩张患者和不存在小腿后侧肌群肌间静脉丛扩张者之间的弹性差异并探讨其临床应用价值。
1 对象和方法
1.1 对象 收集2017年10月至2018年6月在温州医科大学附属第二医院行双下肢静脉超声检查的受检者为研究对象。纳入标准:年龄50~80岁,无深静脉血栓病史;无下肢外伤、手术史;无系统性、代谢性、内分泌等病史,包括但不限于高血压、心力衰竭、糖尿病、肥胖、甲状腺功能亢进症、甲状腺功能低下等。排除标准:下肢深静脉瓣功能不全患者,即嘱患者深吸气后屏气,观察到股静脉瓣存在反流且反流时间>1 s。
选择存在小腿后侧肌群肌间静脉丛扩张者为病例组,不存在小腿后侧肌群肌间静脉丛扩张者为对照组。小腿肌间静脉丛扩张诊断标准:目前尚无统一诊断标准或指南,本研究按照小腿腓肠肌和(或)比目鱼肌(soleus,SOL)肌间静脉丛局限性扩张内径≥5.00 mm,管腔内呈自发显影现象,横切探头加压管腔可被压闭[8-9]。病例组按肌间静脉丛扩张累及范围分为:病例组1腓肠肌内侧头(medial gastrocnemius,MG)和SOL均存在肌间静脉丛扩张;病例组2 仅存在SOL肌间静脉丛扩张。病例组患者共48例,66条小腿,其中病例组1患者24例,33条小腿,年龄59~74岁;病例组2患者24例,33条小腿,年龄50~78岁。对照组共26例,52条小腿,年龄50~77岁。本研究经本院伦理委员会批准,所有受检者均签署知情同意书。
1.2 方法 使用Siemens Acuson S2000超声诊断仪,9L4线阵探头,频率7~9 MHz,配备VTQ功能。受检者充分暴露双侧下肢,俯卧于检查床上,双腿自然伸直,脚悬于床外。指导患者摆放体位,踝关节自然位(使踝关节呈自然放松状态)、最大跖屈位(使脚背与小腿前缘呈一条直线状态)和最大背屈位(使脚背与小腿前缘呈垂直状态)。①常规超声检查,在踝关节自然位测量小腿腓肠肌肌间静脉丛和SOL肌间静脉丛最宽处内径(见图1A)。②切换至VTQ模式,分别在踝关节自然位、最大跖屈位、最大背屈位3个体位下,对MG、腓肠肌外侧头(lateral gastrocnemius,LG)、SOL行剪切波弹性检测,获取剪切波速度(shear wave velocity,SWV),见图1B。测量时手法轻柔,勿加压,使探头尽可能平行于肌肉长轴,切面清晰显示肌纤维走行,选取肌肉中段最厚处纵切测量,测量框距离骨表面和较厚筋膜至少5 mm以上。检查由同一位有经验的高年资医师操作完成,每次测量重复6次取平均值。每位受检者同时记录其性别、年龄、BMI。
1.3 统计学处理方法 采用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料服从正态分布的以表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;不服从正态分布的以M(P25,P75)表示,多组间比较采用Kruskal-Wallis检验。计量资料的重测信度用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)表示。计数资料以频数表示,组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般资料比较 病例组1、病例组2及对照组间,性别、年龄、BMI、小腿侧别的差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。
表1 病例组1、病例组2与对照组一般资料比较
2.2 同一体位下不同组间对应肌肉的SWV比较 在踝关节自然位,病例组1 MG的SWV分别高于病例组2和对照组,差异有统计学意义(P<0.05);病例组2与对照组MG的SWV比较,差异无统计学意义(P>0.05);病例组1 SOL的SWV高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);病例组1与病例组2、病例组2与对照组SOL的SWV比较,差异均无统计学意义(P> 0.05);3组间LG的SWV比较,差异均无统计学意义 (P>0.05)。在踝关节最大跖屈位,3组间对应肌肉的SWV比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。在踝关节最大背屈位,病例组2 MG的SWV高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);病例组1与病例组2、病例组1与对照组MG的SWV比较,差异均无统计学意义(P>0.05);3组间SOL以及LG的SWV比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 同一体位下不同组间对应肌肉SWV的比较(m/s)
2.3 不同组间对应肌肉随体位变换SWV变化幅度的比较 当踝关节从自然位变换至最大跖屈位,病例组2 MG的SWV变化幅度大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),其余组间MG的SWV变化幅度比较,差异均无统计学意义(P>0.05);3组间SOL的SWV变化幅度比较,差异均无统计学意义(P >0.05);病例组2 LG的SWV变化幅度大于病例组1,差异有统计学意义(P<0.05),其余组间LG的SWV变化幅度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
当踝关节从自然位变换至最大背屈位,病例组2 MG的SWV变化幅度大于病例组1,差异有统计学意义(P<0.05),其余组间MG的SWV变化幅度比较,差异均无统计学意义(P>0.05);病例组1 SOL的SWV变化幅度小于病例组2和对照组,差异有统计学意义(P<0.05),病例组2与对照组间SOL的SWV变化幅度比较,差异无统计学意义(P>0.05);3组间LG的SWV变化幅度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。
表3 不同组间对应肌肉随体位变换SWV变化幅度的比较(m/s)
2.4 SWV重测信度分析结果 MG、LG在3 种体位下的SWV重复测量ICC均大于0.75,重测信度良好。SOL在3种体位下的SWV重复测量ICC处于0.45~0.75之间,重测信度较好(见表4)。
表4 SWV重测信度分析结果
3 讨论
本研究通过超声技术对小腿后侧肌群的肌肉组织弹性进行定量评价,探讨肌肉功能变化与肌肉弹性间的联系,有助于从影像学角度客观评价肌肉组织的物理特性。本研究结果显示,在踝关节自然位,病例组1 MG的SWV分别高于病例组2和对照组。病例组1 MG肌肉组织的SWV增高说明硬度增大,弹性下降,其原因可能与病例组1的MG存在肌间静脉丛扩张有关。由于小腿肌间静脉丛血流的流动动力大部分来自于肌肉的挤压[10-11],当肌肉挤压功能减低或消失时,血液流动愈加缓慢、瘀滞,可导致肌间静脉丛管腔增宽,同时引起扩张静脉周围的肌肉组织出现水肿征象,组织水肿变硬,弹性下降,因此表现为存在肌间静脉丛扩张者肌肉泵功能减低,肌肉弹性下降。而病例组2与对照组MG的SWV比较,差异无统计学意义,可能是因为只存在SOL肌间静脉丛扩张者,MG弹性并未发生明显变化。病例组1 SOL的SWV高于对照组;病例组1与病例组2、病例组2与对照组SOL的SWV比较,差异均无统计学意义。虽然研究结果显示3组的SOL的SWV指标依次减低,但只有病例组1与对照组之间存在统计学差异,这可能是因为,存在肌间静脉扩张者表现有小腿后侧肌群弹性减低这种趋势,但病例组1的MG和SOL均存在肌间静脉丛扩张,肌肉泵功能下降显著,因此表现出的弹性减低趋势更为明显。而病例组2仅存在SOL肌间静脉丛扩张,肌肉泵功能虽有下降,但程度较低。3组间LG的SWV比较,差异均无统计学意义,该结果符合3组的LG均不存在肌间静脉丛扩张的情况。
在踝关节最大跖屈位,病例组1、病例组2和对照组间对应肌肉的SWV比较,差异均无统计学意义。在踝关节最大背屈位,除病例组2 MG的SWV高于对照组,其余组间对应肌肉的SWV的比较,差异均无统计学意义。最大跖屈位、最大背屈位和自然位在病例组与对照组间的差异结果不一致,可能是因为最大跖屈、最大背屈状态小腿后侧肌群主动或被动收缩,受肌肉收缩影响发生了肌肉弹性变化[7,12]。本研究对此深入分析,比较了不同组间肌肉弹性随体位变换的变化幅度差异。从统计结果中并未发现明显的规律性,不同小组不同肌肉受体位变化的影响程度不一致。造成这种结果的原因,可能与腓肠肌和SOL的位置、解剖结构、功能状态等多种因素有关。在解剖结构方面,腓肠肌和SOL的起止点不同,在肌肉内筋膜和血管分布上也不同,且腓肠肌为双羽状肌,SOL为单羽状肌,肌纤维走行的差异可导致肌肉收缩的各向异性[6,8]。在功能状态上,SOL是典型的力量型肌,是维持姿势平衡的主要肌,只有当运动需要更多的力量和速度时,才有腓肠肌的参与。此外,不同小组各肌肉的功能状态也不同。以上多种因素的共同作用,可能造成了体位变换后病例组与对照组间的差异不明显,具体变化机制还有待深入研究。由于踝关节体位变换时,小腿三头肌肌肉弹性随之发生变化比较大且具体变化机制尚不明了,因此在检测病变小腿三头肌的弹性参数时,推荐采用踝关节自然位。
本研究中3块肌肉在3种体位下获得的SWV的重测信度均较好,且MG和LG的SWV的重测信度更佳,这可能是由于腓肠肌的位置较为表浅、形态规整且测量目标大,而SOL的测量位置相对更深,故每次的测量结果存在一定的波动。因此在做SOL的SWV检测时,推荐测量6次以上,使获得结果更为稳定和准确。
本研究的局限性在于对进行肌肉SWV检查的超声医师要求较高,需要超声操作者的手法熟练、准确,因此如果推广,还需要一定的培训。另外,本研究样本量较小,有待进一步扩充样本量,以便于探讨其更多具有规律性的变化。
综上所述,ARFI-VTQ技术可用于定量评估肌间静脉丛扩张的小腿后侧肌群的弹性变化特征,这有助于临床进一步认识小腿肌间静脉丛扩张与肌肉组织弹性变化之间的内在联系,为相关疾病的诊治提供一种客观影像学依据。